【这个实验室不得了!#武大造智能遥感卫星计划明年发射# 】芯片研究人员在武大物理学院的超净实验室内工作

武大自主研制的卫星明年底发射、无人驾驶小车将开进校园、空天装备中国芯正在攻坚……近日,记者在武汉大学探访珞珈实验室基础设施时,多位院士、教授透露了不少硬核“内幕”。

珞珈实验室聚焦空天科技领域,非常高大上,离老百姓的生活也很近。实验室四个研究方向为:高精度时空基准与智能导航定位、空天科技关键芯片与核心装备、空天信息人工智能方法与安全技术、空天信息探测与实时智能服务,聚集了十几名院士。实验室一方面研究前沿理论,一方面也会打通产业链,和企业一起让百姓尽快享受到科技进步的成果。

开车将和开飞机一样智能

导航大家都常用,那么智能导航定位是什么概念?

在武汉大学国家卫星定位系统工程技术研究中心办公楼外,记者看到多台车辆的顶部都安装了一些设备,有的是卫星导航接收器,有的是光学相机,有的是惯导测试设备。

中心主任、珞珈实验室智能导航研究方向首席科学家姜卫平教授介绍,中心有五个研究所和一个国际卫星导航组织数据分析中心,除了做基础理论研究和应用设计等工作外,还有不少研究人员日常工作中,要长期开着这些车进行户外实验。

“现在大家用的导航一是还不够精准,比如区分高架桥上下的高度定位、室外到室内定位无缝衔接等方面;二是不够智能,无法适应复杂路况和无人驾驶的需要。”姜卫平说,该中心的研究就是要发展以北斗为代表的GNSS高精度定位、导航和授时方法及面向复杂环境的适应性智能导航等共性技术,支撑移动智能设备、机器人无人系统、智能网联汽车、轨道交通等位置服务应用和产业发展。智能驾驶方面,会联合企业攻关,解决硬件、软件、方案设计等方面的难题。

“不久的将来,我们驾驶智能汽车就像开飞机一样,上高速或快速公路前就像‘起飞’阶段,需要自己操作,上了高速就交给电脑来控制,非常轻松。”姜卫平说,智能导航是万物互联的重要标志,智能驾驶除了能让驾驶员更轻松、交通更有序、物流更高效外,还是构建工业互联网,推进智能制造的“先遣兵”。

要让空天装备用上中国芯

大家都知道,拥有“院士天团”的武汉大学测绘学科,是国际一流学科。但是,我国空天科技关键芯片仍需要依赖进口,处于被“卡脖子”的状态。珞珈实验室将补齐短板,实现“空天地海”移动通讯用芯片、高光谱成像机芯、导航定位芯片设计、集成与制造的自主可控。

在武大物理学院,记者穿上类似防护服的防尘服,跟随管志强教授进入纳米科学与技术研究中心微纳加工实验室。“我们主要开展芯片的关键基础技术研究,需要超净实验室环境,比如千级室的标准是每立方米空气中,直径超过1微米的颗粒要在10000个以内。”管志强说。

在聚焦离子束FIB工作区,研究人员操作设备,可以进行芯片电路的原位检测与修复;在光刻区,可以进行小至30纳米以内的精细电路图案曝光;在镀膜区,有几个大烤箱一样的装备,可以通过物理或化学的方法进行镀膜。“我们的设备可以满足最大6英寸的硅基半导体工艺的实施。”管志强介绍。

珞珈实验室在该领域的首席科学家徐红星院士介绍,珞珈实验室将围绕空天装备中国芯集中力量攻坚克难,继续推进芯片先进智能制造技术和以光子作为信息载体的片上集成光信息技术。

和企业一起让生活更智能

在人工智能领域,珞珈实验室主任、武汉大学副校长李建成院士担任首席科学家。

李建成院士介绍,此前武汉大学已经成立人工智能研究院,和小米科技共建了人工智能实验室,接着还会和京东、科大讯飞等头部企业合作共建实验室。不久,在武大校园内还能见到和东风合作的智能无人驾驶小车。“企业创新规模很大,要把企业的力量引入实验室,这对科研成果最终产业化非常重要。”李建成院士说。

人工智能会给生活带来哪些改变?记者来到武汉大学国家多媒体软件工程技术研究中心探访。

该中心有一个缩小版城市交通监控系统仿真模型,模型车在路上按照交通指示灯行驶,每个路口都安装了监控,一旁的电脑实时分析着数据流。“城市监控系统会产生巨大的数据量,难以存储,我们做的就是有效压缩和编码这些数据,需要调用时可以高质量复原、分析。”中心主任、武大人工智能研究院常务副院长杜博教授介绍,这套系统已在武汉等城市应用。

另外,该中心还利用人工智能算法帮助查找和处理所需的视频画面,此前曾在破获武汉一起重大案件时,迅速锁定了嫌疑人。在寻找交通肇事逃逸车辆时,人工智能算法也能根据多个路口的画面“拼”出肇事车的准确信息,节约了公安人员的大量时间。

“我们的研究,是用影音的手段结合人工智能的技术来服务社会。”杜博教授举例,去年疫情期间,他的团队和武大人民医院合作,研发了新冠肺炎CT影像智能诊断系统,为抗疫做出了贡献。

武大造卫星明年发射

“珞珈三号02星,争取明年底按期发射!它是我们自主设计、制造、集成、测试的首颗高精度智能遥感卫星。”珞珈实验室空天信息探测与实时智能服务研究方向首席科学家龚健雅院士透露。

2018年底,武汉大学宇航科学与技术研究院揭牌成立,龚健雅院士任院长。目前,研究院已拥有制造小卫星和遥感仪器的条件和科研团队。龚健雅院士介绍,珞珈三号02星是一颗0.5米的光学遥感卫星,主要用于高精度的测绘和遥感数据的获取,主要技术指标处于国内最高水平。

在宇航研究院地下一层的卫星环境实验室,记者看到一个内径2米、长2.5米的大密封罐。实验室负责人介绍,这是热真空罐,可以模拟太空的真空和温度环境,测试卫星对空间环境的适应能力。实验室里还有给卫星精密测量“体重”的设备,可以模拟空间温度变化的“卫星及载荷温箱”,以及能模拟发射阶段火箭震动的设备。

“我们除了研制卫星,最主要工作还是研发卫星传感器,如大型光学相机、激光雷达等遥感仪器设备。”龚健雅院士介绍,珞珈实验室要突破对天对地观测与探测、卫星组网、智能卫星系统以及空间信息智能服务等关键技术问题。这些都需要更精密的仪器和更先进的算法。

珞珈实验室还要实现5分钟内可响应的亚米级高清分辨率的智能组网观测系统。龚健雅院士解释,我们现在获取卫星影像要经过调动卫星拍摄、地面接收站接收数据、处理数据等步骤,需要几个小时,“未来要做到实时获取,需要卫星能够在轨处理数据,通过遥感卫星集成通信功能或者和通讯卫星链接等办法,实时传回5分米甚至更高分辨率的图像。”

龚健雅院士畅想,将来我国的卫星基础设施更充沛以后,市民想去景区前,可以先调看卫星拍摄的景区画面,看游客是否爆满;媒体报道新闻时,可以直接发布当地实时卫星图片。

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又想到幂幂既要拍戏又要控制身材.心里一阵发酸(ㄒoㄒ)[悲伤]虽然杨幂现在是一个妈妈惹,但也是多了一个身份,祝女神越来越美~https://t.cn/A6hNSPje

【苗条女生睡觉鼾声如雷,男朋友都不敢谈!杭州医生:严重的会要命】候铁宁是浙江大学医学院附属邵逸夫医院耳鼻喉头颈外科副主任医师,研究打鼾已经30多年。“有时候,病房里多收治几位这样的患者,整个楼道里都是呼噜声。”

有人因为打鼾迟迟不敢结婚;有人夫妻分房;有人因此不分时间地点,说睡就睡,以至无法正常生活……这么多年,侯铁宁接诊了各种各样被“呼噜”困扰的患者。

“鼾症是一种病,可以治疗;打鼾的不仅是胖子,瘦子也会打鼾;打鼾会导致高血压、糖尿病等各种疾病,严重的还会致命。”这是侯铁宁最想告诉所有人的。

1】监测结果吓他一跳,一小时呼吸暂停48次

黄伟是最近两年开始打呼噜的,身高170公分的他体重150斤,微胖。他一直觉得打呼噜的都是大胖子,所以自己出现这种情况的时候,他很诧异。

“我以前睡觉不打呼,最多有时喝酒多了,呼吸声粗重。”黄伟说,大概两年前,老婆开始“投诉”:说他睡着的时候呼噜声震天。

一开始,黄伟还不相信,后来他自己睡觉前,打开手机录音,录了一晚上,早上起来一听,自己被吓了一跳。“声音像打雷,还很不规律,一会儿没声音了,突然又发出很大的声音,像拖拉机一样。”

老婆晚上睡不好,把他赶到了隔壁房间,黄伟算是被迫“分居”。

“其实我自己没啥感觉,白天也没有觉得乏力,头晕。”黄伟只觉得自己有一点可能和别人不一样,“我入睡特别快,躺下来可能三四秒就睡着了,中午午睡,随便找个地方一趴就睡着了。”

因为这个原因,黄伟一直没在意,他也没觉得睡觉打呼噜是种病,“人到中年都会出现这种情况吧。”

一直到今年,黄伟打呼噜的情况变得严重。他是做生意的,今年疫情后,行情渐渐好转,黄伟的应酬多了起来,会喝酒,熬夜,“睡觉的时候,觉得喉咙这里堵塞,上不来气,有时候睡着了会突然被憋醒。”

老婆不放心,催他去医院看一下。

黄伟到对当地医院做了睡眠监测,结果出来后,他有些慌了,“我一个小时,呼吸暂停48次。”

意识到问题的严重性,黄伟开始觉得自己这个打呼噜可能是种病,应该治疗。

“我们那里的医生对我说,可以带呼吸机。我试了下,戴上呼吸机是会好一些,可是每天晚上睡觉要罩这么个东西在脸上,我接受不了。”

几经辗转后,黄伟找到了侯铁宁。

2】很苗条的女孩打鼾10多年,
甚至不敢谈男朋友

侯铁宁接诊的鼾症患者大多是三四十岁的中青年人,其中,男性比女性多,身材肥胖者多。

先来说说鼾症发生的主要原因:正常情况下,呼吸时,空气通过嘴和鼻子流入咽部,再到肺部,这个过程,嘴巴、舌头和咽部的肌肉会相互配合,保持气道畅通。睡觉的时候,这三处的肌肉稍微放松是正常的,不会阻塞气道,但如果过度放松,咽部和舌头软组织相互堆积,形成咽腔狭窄,就会阻止空气进入肺部。

为什么胖子容易中招呢?因为体型肥胖的人,咽壁可能有更多的脂肪,气道会变得狭窄,清醒的时候,咽喉部肌肉收缩时气道保持开放,不会使气道受到堵塞。但睡眠时神经兴奋性下降,肌肉松弛,咽部组织堵塞,导致上气道塌陷,当气流通过狭窄部位时,就会产生涡流还引起震动,这就是鼾声。

有些人,比如黄伟并不算胖,为什么也会出现鼾症呢?

那是因为有人身形不胖,但局部比较胖,比如扁桃体、舌体、软腭肥大,还有人是因为颌部异常,比如下颌后缩,导致气道狭窄等。

黄伟就属于这种情况。

“ 头部偏小、下颌狭窄的人,也容易出现鼾症。”侯铁宁说。

他前段时间还接诊过一位30岁左右的女患者,对方160公分的身高,体重110多斤,看起来很苗条,但被打鼾困扰了快10年。

“ 她的鼾声很响,在家里睡觉,有时候隔壁邻居都能听到,还来敲她家的门。”侯铁宁说,因为这个原因,姑娘一直很自卑,这么多年,连男朋友都不敢谈,后来遇到了合意的男孩子,大概有结婚的打算,下定决心来治疗。“她是典型的‘小头窄颌’体形,下颌后缩,气道狭窄,年轻时候肌肉有张力,可能还不太明显,随着年纪增长,肌肉松弛,狭窄程度会加重,气流不畅,打鼾会加剧。

3】不少人一边看门诊,一边突然就睡着了

打鼾不仅影响身边人,对患者本人来说,它有很大的隐患。

侯铁宁在门诊中时常遇到这样的患者:正在问诊,对方睡着了。叫醒之后,没说几句话,又睡着了。

“日间严重嗜睡、精神不佳、记忆力差,经常口干,这些都是鼾症患者容易出现的症状。”

除此之外,鼾症患者还极容易出现高血压、糖尿病、心律失常、脑出血等心脑血管疾病。

“睡眠的时候,气道堵塞,血氧下降,极容易心脑供血不足,心跳加快又会出现房颤等问题。”

鼾症最严重的后果则是像黄伟这样的:睡眠呼吸暂停综合征。极易猝死。

“很多人都是到这一步才想起来到医院治疗,因为在多数人的认知里:睡觉打呼噜不是病。其实这是不对的,鼾症是可以治疗和干预的。”侯铁宁说,治疗鼾症的方法基本上就是手术或者戴呼吸机。比如戴呼吸机治疗,好处是没有风险,不过不能根治,需要天天戴,终身戴。但像黄伟这样的年轻患者,会觉得这种方法不方便,或者没有尊严。业内人士普遍认为药物治疗鼾症无效。

传统的外科手术也是最常用的一种方法,但这种手术方式有一个问题,就是容易复发。可控低温等离子射频消融辅助上气道手术是本世纪初在国内外兴起的微创手术技术。

侯铁宁最近几年一直在研究一种新的的手术方式:上气道低温等离子射频消融联合软腭前移术。

“软腭前移后,气道扩大,这样就避免呼吸道堵塞。”尽管这个手术有风险,难度和创伤,从2016年到现在,侯铁宁为上千(1063)位患者做了这种手术,基本没有出现严重的手术并发症和后遗症。“事实证明这个手术是安全的,不用切开气道,损伤小,效果好。”

这个月刚刚做完手术的黄伟,回家后,又用手机录音了自己的睡眠过程。

“基本没有打呼声了。我也没再憋气过。”黄伟笑着说,老婆也允许他搬回主卧了。(钱江晚报·小时新闻 记者 吴朝香 )


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